DE1815385A1

DE1815385A1 - Praezisionsnivellierinstrument

Info

Publication number: DE1815385A1
Application number: DE19681815385
Authority: DE
Inventors: Pierre Loustalet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-24
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1969-07-31
Also published as: FR1559106A

Description

Präzisionsnivellierinstrument Die Erfindung betrifft ein PräzisionsnivellierinstrumentO Handhabung und Aufstellung zahlreicher Geräte wie Werkzeugmaschinen, optische Instrumente usw. erfordern eine einwandfreie Nivellierung und deren Beibehaltung während der gesamten Benutzungsdauer, Zur Zeit werden solche Justierungen mit Präzisionsnivellierwaagen vorgenommen 9 mit denen jedoch Horizontalabweichungen nur mit einer Genauigkeit von 0,01 bis 0,05 mm/m festgestellt werden können. Die Messung der Horizontallage oder das Einjustieren in die Horizontale mit Hilfe einer solchen Nivellierwaage ist langwierig und erfordert große Genauigkeit und Aufmerksamkeit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nivellierinstrument zu entwickeln, das sich vollkommen von den bisher bekannten unterscheidet, dessen Genauigkeit und Empfindlichkeit aber weitaus größer ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Stab oder eine Masse auf einem Luftkissen schwebend gelagert ist und seine (ihre) Abweichung aus der Gleich gewichtslage gemessen wird. Versuche haben gezeigt, daß die Lage eines auf einem Luftkissen gelagerten Stabes stabil ist, solange die Vorrichtung, die ihn trägt, vollkommen horizontal ist. Dagegen zeigt der Stab durch ein Gleiten in Richtung seiner Längsachse schon die geringste Abweichung von dieser Horizontallage an. Dieses Phänomen ist das Prinzip des erfindungsgemäßen Präzisionsnivellierinstrumentes, dessen Ausführung im folgenden beschrieben wird.
Es ist vorteilhaft, den Stab zylindrisch,auszubilden und in einem zylindrischen Luftkissenlager anzuordnen, so daß er in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist. Je eine Luftdüse ist auf die beiden Stirnseiten des zylindrischen Stabes zur Stabilisierung gerichtet. Die Verschiebungen des zylindrischen Stabes aus seiner horizontalen Gleichgewichtslage in der einen oder anderen Richtung werden mit Hilfe eines elektrischen oder pneumatischen Detektors in ein Signal umgesetzt, welches die Bewegungen des, Stabes genau anzeigt und in elektrische Informationen umwandelt. Bei Verwendung eines elektrischen (induktiven) Detektors ist es vorteilhaft, den Stab aus ferromagnetischem Werkstoff herzustellen.
Der zylindrische Stab mit seinem Luftkissenlager wird in einer bevorzugten Ausführungsf,orm der Erfindung zwischen den beiden Schenkeln eines bügelförmigen Supports so angeordnet, daß seine Längsachse parallel zu der mit sehr genau planen Grundfläche des Supports liegt. In jedem der beiden Supportschenkel, die parallel zu den Stirnseiten des Stabes verlaufen, sind gegenüber- diesen Stirnseiten je eine Luftdüse und ein Detektor angeordnet. Der lichte Abstand der beiden Supportschenkel voneinander ist dabei nur wenig größer als die Länge des Stabes.
Die zahlreichen, mit diesem Nivellierinstrument ausgeführten Versuche gestatten bereits eine Aussage über seine Tauglichkeit, große Genauigkeit und eine Empfindlichkeit, die in der Größenordnung einer Bogensekunde liegt. Es kann in all den Fällen angewandt werden, die eine größere Genauigkeit erfordern, als sie die bisher bekannten Nivelliergeräte bieten.
Durch anordnung von zwei solchen um 900 gegeneinander versetzten Nivellierinstrumenten auf einem Untersatz, einem Fundament oder einer Platte der zu untersuchenden Anordnung wird es z.B. möglich sein, durch Zwischenschalten einer servosteuerung die vollkommene Horizontallage einer Plattform zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten, die z.B. optische Geräte (Zielen, Vermessen usw.) tragen kann. Diese Erweiterung kann im Flugwesen oder bei der Marine Anwendung finden, wo sich oft Stabilisationsprobleme stellen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Das Instrument besteht aus zwei verschiedenen Teilen: 1. aus einer mechanischen Konstruktion und 2. aus dem Detektor.
Die Zeichnung zeigt einen iängsschnitt durch die Vorrichtung.
Die wichtigsten Bestandteile sind: ein Luftkissenlager 1, ein beweglicher Stab 2, ein bügelförmiger Support 3, Düsen 4, Detektoren 5.
Die jeweilige Aufgabe der verschiedenen Bestandteile ist kurz folgende: Das Luftkissenlager 1 hat hauptsächlich die-Aufgabe, den beweglichen Stab 2 auf einem Luftkissen schwebend zu halten, so daß er ohne Reibung seitlich um ein geringes Maß verschiebbar ist. Der bewegliche Stab ist ein einfacher Zylinder aus ferromagnetischem Werkstoff. Er ist das aktive Element des Systems, da er durch seine Verschiebung die Horizontalabweichung anzeigt.
Die Düsen 4 haben eine doppelte. Aufgabe: die stabile Lage des Stabes zu sichern und dadurch die Einregelung in die Sollage zu ermöglichen0 Der bügelförmige Support 3 dient der Aufnahme der verschiedenen aufgezählten Bauelemente des Instrumentes.
Der Detektor, der elektrisch oder pneumatisch (Ausführungsart "Solex") sein kann, liefert ein Signal in Abhängigkeit von der Lage des Stabes zwischen den Supportschenkeln

Claims

Patentansprüche 1. Präzisionsnivellierinstriiment, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab oder eine Masse (2) auf einem Luftkissen (1-) schwebend gelagert ist und seine (ihre) Abweichung aus der Gleichgewichtslage gemessen wird.
2. Präzisionsnivellierinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Stab (2) in einem zylindrischen Luftkissenlager (1) angeordnet und in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist.
3. Präzisionsnivellierinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Luftdüse (4) auf die beiden Stirnseiten des Stabes (2) gerichtet ist.
4. präzisionsnivellierinstrument nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer oder pneumatischer Detektor (5) die Verschiebungen des Stabes oder der Masse (2) aus der horizontalen Gleichgewichtslage in der einen oder anderen Richtung in ein Signal umsetzt.
5. Präzisionsnivellierinstrument nach den Ansprüchen 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Stab (2) mit seinem Luftkissenlager (1) zwischen den beiden Schenkeln eines bügelförmigen Supports (3) so angeordnet ist, daß seine Längsachse parallel zu der sehr genau planen Grundfläche des Supports liegt, und daß je eine Luftdüse (4) und ein Detektor (5) in jedem der beiden Supportschenkel, die parallel zu den Stirnseiten des Stabes verlaufen, gegenüber diesen Stirnseiten angeordnet sind, wobei der lichte Abstand der beiden Supportschenkel voneinander nur wenig größer ist als die Länge des Stabes.
6. Präzisionsnivellierinstrument nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Stab (2) aus ferromagnetischem Werkstoff in Verbindung mit einem elektrischen (induktiven) Detektor (5).
7. Präzis.ionsnivellierinstrument, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgeführte Instrumente mit um 900 gegeneinander versetzten Achsen auf einem gemeinsamen Support angeordnet sind.